Fakultní Nemocnice Brno Jihlavská 20, 639 00 Brno Genetická preventivní vyšetření u vybraných monogenně dědičných onemocnění Renata Gaillyová 2010

Molekulární biologie Metodiky využívané stále šířeji v laboratorní praxi mnoha oborů Využití v klinické genetice je jednou z možností využití metod molekulární biologie

Diagnostika chorob na molekulární úrovni Stále se rozšiřuje počet onemocnění s objasněnou molekulární podstatou Stále se zvyšuje počet onemocnění s možností DNA diagnostiky Stále se rozšiřuje spektrum metod využívaných v DNA diagnostice - při vyhledávání mutací způsobujících závažná dědičná onemocnění

DNA analýza dědičných onemocnění Přímá – detekce mutací – potvrzuje klinickou diagnosu Nepřímá – segregační – nepotvrzuje klinickou diagnosu

DNA analýza dědičných onemocnění Diagnostické testy – potvrzení klinické diagnosy na molekulární úrovni, případně potvrzení segregace patologické alely v rodině Prediktivní (presymptomatické) testování – onemocnění s pozdním nástupem klinických příznaků, onkologie Prenatální testy

Genetické poradenství a DNA analýza Vyšetření na molekulární úrovni by vždy mělo doprovázet genetické poradenství Diagnostika na molekulární úrovni musí být vždy prováděna s informovaným souhlasem pacienta nebo jeho zákonného zástupce Výsledek molekulárně genetického vyšetření by měl být vždy interpretován erudovaným lékařem – klinickým genetikem

Molekulárně genetické vyšetření Protokolární postupy – cílené vyšetření vysoce suspektního onemocnění Pokud možno přesná klinická dg. Informovaný souhlas Interdisciplinární spolupráce (klinický lékař, klinický genetik, molekulární biolog, pacient) Genetické poradenství před prováděným molekulárně genetickým vyšetřením a při předání – interpretaci výsledku vyšetření

DNA banka Slouží k uchování biologického materiálu, který bude možno využít v případě zavedení nových metodik, postupů či vyšetření u různých dědičných onemocnění Izolace a uložení DNA v DNA bance se souhlasem pacienta nebo rodiny umožňuje zachování vzácného materiálu, který v budoucnu může umožnit rodinám využít diagnostické, presymptomatické či prenatální vyšetření

Genetická prevence u monogenních dědičných chorob časná diagnostika vyhledávání heterozygotů (AR,XR) prenatální diagnostika prediktivní a presymptomatické testy preventivní léčba před rozvojem příznaků genetické poradenství

Autosomálně Recesivní Recesivní alela na autosomu horizontální typ dědičnosti riziko pro sourozence 25% poměr pohlaví 1:1 postižení se objeví pouze u homozygotů častější u příbuzenských sňatku Cystická fibrosa, Fenylketonurie, Kongenitální adrenální hyperplasie,Spinální muskulární dystrofie…

Rodokmen - AR dědičnost Riziko postižení dalšího dítěte dvou přenašečů 25% bez rozdílu pohlaví 50% dětí dvou přenašečů jsou zdraví přenašeči přenašeč přenašečka zdravý přenašeči zdraví nemocná

Rodokmen - obvyklá situace

Rodokmen - obvyklá situace

Rodokmen – příbuzní partneři

Rodokmen - příbuzní partneři

AR dědičná onemocnění příklady Cystická fibrosa (přenašeči 1/26) Fenylketonurie (1/40) Kongenitální adrenální hyperplasie – dříve adrenogenitální syndrom (1/40) Mnohé dědičné poruchy metabolismu Nejčastější typ vrozené dědičné nesyndromové hluchoty 16

Cystická fibrosa Lokalizace 7q Frekvence nemocných v ČR cca 1/2000 – 1/4000 Frekvence přenašečů v ČR cca 1/25-1/29 Gen zmapován v roce 1989 V roce 2002 známo 1002 mutace V současnosti známo cca 1500 mutací v CFTR genu

Klinické příznaky Respirační trakt GIT Iontová dysbalance, zvýšená koncentrace chloridů v potu Poruchy reprodukce Poruchy růstu

Průběh onemocnění Typické formy Atypické formy

Přirozený průběh V době stanovení diagnosy průměrný věk 6-8 měsíců, 66% do 1 roku Závažnost limituje především postižení plic Medián přežití v roce 1976 - 18 let, v roce 1995 - 30 let, od 1990 velmi malé zlepšení Klinická heterogenita na základě mutací CFTR genu 10/2009 – novorozenecký screening CF

Strategie genetického vyšetření F508del - 68,8% 6 mutací - cca 80-85 (90 a více???)% R117H, IVS8polyT – vztah k mužské sterilitě 36 mutací - cca 95% skrínovací metody + sekvenace nepřímá DNA analýza

Nejčastější mutace v CFTR genu 0 % 0,37% E92X 0,37 % 0,55 % W1282X 1,29 % 0,74 % R347 P 1,11 % 2143 del T 2,04 % 1898+1 G-A 5,56 % 2,22 % G542X 3,02 % N1303K 1,85 % 4,03 % G551D 4,64 % CFTR dele 2,3 70,32 % 68,8 % F508del OLG Brno Czech Republic Mutation

Genetické poradenství u CF Retrospektivní - po porodu dítěte s cystickou fibrosou - riziko opakování pro dalšího sourozence 25% bez rozdílu pohlaví Prospektivní - prevence prvního výskytu CF - steriliní a infertinlí páry, příbuzní partneři, vyhledávání dalších osob v riziku - přenašečů v CF rodinách Novorozenecký screening CF – 2009

SMA 5q12.2-13.3 - gen SMN1 typ I, II a III vyhledávání homozygotů - nemocných - časná postnatální diagnostika prenatální diagnostika vyhledování přenašečů

Příbuzenské páry Riziko především vzácných autosomálně recesivně dědičných onemocnění

X- Recesivní postižený je většinou muž, jeho synové jsou zdraví a dcery jsou přenašečky onemocnění ženy-přenašečky mají 1/2 synů nemocných a 1/2 dcer přenašeček vzácně výskyt u žen - dcera postiženého muže a ženy přenašečky, ženy s karyotypem 45,X, 46,XY, female….

Rodokmen X- recesivní dědičnost Žena přenašečka má 50% nemocných synů a 50% dcer přenašeček Nemocný muž má všechny syny zdravé a všechny dcery přenašečky XY XX XY

XR – příklady onemocnění Hemophilia A and B Duchenneova/Beckerova svalová dystrofie Syndrom fragilního X chromosomu (X-vázané onemocnění) 28

Duchenneova/Beckerova svalová dystrofie XR, lokalizace Xp21 incidence u chlapců asi 1/3-6 000 dystrofinopathie - chybění proteinu dystrofin ve svalových buňkách DMD -progresivní dystrofie, úmrtí kolem 20 roku věku BMD - pomalá progrese

DMD/BMD molekulárně genetické vyšetření - 60% mutací jsou velké delece vyhledávání žen přenašeček - nepřímá DNA diagnostika, neurologie, UZ, emg, biochemie ( JT, CK), svalová biopsie, RNA dg. imunohistochemické vyšetření, FISH prenatální dg.

Duchnneova/Beckerova svalová dystrofie (Xp) časná diagnostika vyhledávání přenašeček prenatální diagnostika

Možnosti vyšetření pacientů DMD/BMD přímá DNA analýza genu pro dystrofin syntézou 19 exonů dle Abbse 1991 (oblast Pm, ex 3, 4, 6, 8, 13, 19, 42, 43, 44, 45, 47, 48, 49, 50, 52, 53, 60) nepřímá DNA analýza s využitím intragenových polymorfních míst STR44, STR45, STR49, STR50,5´(CA)n,3´(CA)n MLPA – detekce delecí a duplikací RNA analýza svalové tkáně, reverzní transkripce, PCR, sekvenční analýza PT test od 2006 DHPLC u probandů bez delece a RNA

Možnosti vyšetření potenciálních přenašeček nepřímá DNA analýza mRNA ze svalové biopsie real time PCR využívající fluorescenčních sond a koamplifikace referenčního genu FISH - detekce delecí v genu pro dystrofin - sondy Cytocel (ex 3-6, 8,12,13,17,19,32-34,43,44,45,46-47,48,50,51,60) MLPA – detekce delecí a duplikací

Prenatální diagnostika DMD/BMD volba pohlaví přímá DNA analýza detekce delecí genu pro dystrofin u plodu mužského pohlaví nepřímá DNA analýza FISH delecí genu pro dystrofin vyšetření delecí a duplikací metodou MLPA Preimplantační genetická diagnostika (IVF) – FISH, DNA analýza svalová biopsie plodu

Hemofílie časná diagnostika vyhledávání žen - přenašeček prenatální diagnostika specializovaná péče o gravidiní - přenašečku Hemofílie, perninatální péče na specializovaném pracovišti, informovaný ošetřovatelský tým

Hemofílie Hem A - Xq28, deficit f VIII frekvence cca 1/5 000 chlapců Hem B - Xq27.1-27.2, deficit faktoru IX frekvence cca 1/25-30 000 chlapců

Autosomálně Dominantní dominantní mutace na autosomu vertikální typ dědičnosti postižení většinou heterozygoti riziko opakování pro potomky a sourozence 50% bez rozdílu pohlaví často nové mutace, variabilní expresivita, neúplná penetrance

Rodokmen - AD dědičnost 50% riziko pro děti nemocného bez rozdílu pohlaví Děti zdravého jsou většinou zdravé zdravý nemocný

AD dědičná onemocnění Myotonická dystrofie I a II Neurofibromatosa Huntingtonova choroba Syndrom prodlouženého QT intervalu – dědičné arytmie srdeční Leidenská mutace v genu pro f V – dědičné trombofilie 39

Preventivní vyšetření - LQT syndrom 10% nosičů mutace má během života klinické potíže, první projev onemocnění může být náhlá srdeční srmt diagnostika vyhledávání nosičů mutace v rodinách preventivní terapie positivně testovaných na kardiologii prenatální diagnostika - málo využívaná

AEC syndrom Ankyloblepharon, ectodermal dysplasie, cleft lip/palate Autosomálně dominantní dědičnost Erose ve vlasaté části hlavy, hypoplasie mandibuly, převodní porucha sluchu, atypický tvar ušních boltců, ankyloblepharon, atresie slzných cest, sporé obočí, řasy, rozštěp patra, rtu, anomálie dentice, srdeční vady, syndaktile 2-3 prstu DKK, zarudnutí jemné kůže, hyperkeratosy, hyperpigmentace, částečná anhydrosa – hypohydrotická ektodermální dysplasie, dystrofické nehty, jemné sporé ochlupení a vlasy, normální inteligence.

Trombofilie trombembolických příhod a u Preventivní vyšetření v rodinách s positivní anamnesou pacientek s opakovanými fetálními ztrátami preventivní vyšetření a dispenzarizace na hematologii, předoperační vyšetření apod., vyšetření příbuzných Preventivní péče v gynekologii v graviditě

Leidenská mutace G1691A f V frekvence v bílé evropské populaci asi 5 - 9% AD dědičnost zvýšení rizika trombembolismu u homozygotů 50-100x, u heterozygotů 5-10x asociace s rizikem časných fetálních ztrát není potvrzena zvyšuje riziko fetálních ztrát od konce I. trimestru, ve II. a III. trimestru

G20210A f II Prothrombin v heterozygotním stavu se mutace vyskytuje asi u 2-3% populace zvýšení rizika trombembolismu nosičství je spojeno se zvýšeným rizikem fetálních ztrát, abrupce, preeklampsie, IUGR riziko časných SA není potvrzeno